Um Sensor Flexível para Integração EEG + PPG

Uma plataforma baseada em PET que combina eletrodos EEG frontais e detecção óptica de tendências PPG reflexivas.

DONGGUAN, China — 23 de setembro de 2026 — A VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED desenvolveu uma plataforma flexível de sensores médicos que integra eletrodos EEG frontais e detecção óptica de tendências PPG reflexivas numa única montagem baseada em PET. Criada para o desenvolvimento de OEMs de dispositivos médicos, essa solução aborda um desafio prático de integração: como adquirir formas de onda elétricas e ópticas complementares através de uma única interface frontal de baixo perfil, mantendo ao mesmo tempo o condicionamento de sinal, os algoritmos e as declarações clínicas finais dentro do processo de validação do fabricante do dispositivo acabado.

Por que integrar EEG e PPG numa única interface frontal?

EEG e PPG observam fenômenos fisiológicos diferentes. Os eletrodos de EEG capturam sinais biopotenciais de baixo nível associados à atividade elétrica cerebral. O PPG reflexivo utiliza emissores de luz e um fotodetector posicionados no mesmo lado do tecido para capturar alterações pulsáteis na luz retornada.

Em muitos fluxos de monitoramento, essas funções são implementadas como sensores separados, com etapas de posicionamento distintas, cabos e interfaces mecânicas independentes. Um conjunto flexível compartilhado pode simplificar a tarefa de integração física para equipes de OEM ao alinhar a região dos eletrodos e a região óptica em uma única plataforma no formato da testa.

O objetivo não é combinar dois sinais em uma única medição. Em vez disso, a arquitetura mantém os caminhos elétrico e óptico funcionalmente distintos no sensor, ao mesmo tempo que permite que o dispositivo hospedeiro sincronize as formas de onda resultantes para análise específica da aplicação.

Arquitetura em nível de função para comunicação pública. Detalhes em nível de circuito e de pino são intencionalmente omitidos.

Uma estrutura composta funcionalmente separada

A arquitetura pública pode ser entendida como três zonas funcionais:

• Zona flexível de eletrodos EEG — uma camada branca à base de PET transporta a geometria impressa dos eletrodos e direciona o sinal bioelétrico para a eletrônica hospedeira. O layout dos eletrodos, o material de contato e a construção da interface com a pele são definidos para cada projeto OEM.

• Zona óptica reflexiva PPG — um circuito flexível preto suporta o arranjo do emissor e do detector ópticos. Recursos de gerenciamento de luz ajudam a definir os caminhos de transmissão e recepção, reduzindo simultaneamente a diafonia óptica direta.

• Interface com o sistema hospedeiro — um conector compacto liga o sensor composto à eletrônica do cliente. A definição dos pinos, o condicionamento de sinal, a amostragem e a comunicação permanecem específicas para cada projeto.

Essa separação é importante. O desempenho do EEG depende do contato entre o eletrodo e a pele, do controle de ruído e da aquisição diferencial de sinal, enquanto o desempenho do PPG depende do acoplamento óptico, da rejeição de luz ambiente, do controle de movimento e do front-end analógico selecionado. A plataforma mecânica integra ambos os domínios sem tratá-los como uma mesma cadeia de sinal.

Fabricação híbrida: eletrodos impressos combinam-se com montagem de FPC óptica

A produção da plataforma exige um processo híbrido, em vez de uma única tecnologia de circuito. O lado do EEG começa com a preparação de filme flexível, o processamento de condutores impressos e a definição do padrão de eletrodos. O lado do PPG utiliza a montagem de circuito flexível para componentes ópticos e suas interconexões associadas. Os dois lados convergem durante o alinhamento e a laminação.

• Preparação de filme PET e tratamento de superfície;

• Impressão e cura do padrão condutor do EEG;

• Montagem e inspeção do circuito flexível óptico;

• Teste de continuidade e de função óptica;

• laminação registrada das camadas de eletrodo, óptica e adesiva;

• corte com matriz, integração de conectores e inspeção visual final.

A imagem abaixo foi deliberadamente sanitizada para uso público. Referências de circuito, identificadores internos e detalhes finos das trilhas foram reduzidos para proteger informações específicas do projeto, mantendo-se ao mesmo tempo a narrativa de fabricação.

Da montagem de circuito flexível óptico à integração registrada de duplo modo.

Prioridades de engenharia para desenvolvedores de dispositivos acabados

Como a plataforma é um componente OEM, limites de desempenho significativos devem ser estabelecidos em conjunto com o sistema completo do cliente. As principais prioridades de desenvolvimento incluem:

A forma visível do conector é apenas uma interface mecânica. Não implica um protocolo USB padrão. O arranjo elétrico dos pinos e a comunicação são definidos pelo sistema hospedeiro OEM.

O VMANX apresenta o canal óptico como uma forma de onda PPG reflexiva e como um caminho para o desenvolvimento de tendências de oxigenação. Não se reivindica, no nível do componente, precisão específica de SpO₂ ou de saturação cerebral regional de oxigênio; tal desempenho depende da pilha óptica completa, da eletrônica, da calibração, do algoritmo e da validação clínica.

Desenvolvimento orientado à aplicação

O formato de testa compartilhada é relevante para diversos contextos de desenvolvimento nos quais a aquisição de formas de onda de baixo perfil e sincronizadas pode ser valiosa:

• Unidade de terapia intensiva — aquisição contínua de tendências elétricas e ópticas à beira do leito;

• Sala de cirurgia — um fluxo de trabalho consolidado de posicionamento pré-uso para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento anestésico;

• Laboratório do sono — detecção prolongada na testa para estudos multimodais durante a noite;

• Neurologia e recuperação — formas de onda elétricas e ópticas pulsáteis sincronizadas em fluxos de trabalho de pesquisa em unidades de desmame ou ambulatoriais.

Essas imagens ilustram possíveis contextos de fluxo de trabalho, e não indicações clínicas aprovadas. O uso final pretendido, a população de pacientes e as declarações de desempenho devem ser estabelecidos pelo fabricante do dispositivo finalizado.

Conceitos ilustrativos de fluxo de trabalho; não são indicações clínicas aprovadas.

Escopo de desenvolvimento OEM

O VMANX suporta o desenvolvimento específico do projeto em torno de:

• Quantidade de eletrodos EEG, espaçamento e localização da referência;

• arranjo emissor/detector óptico e geometria de isolamento luminoso;

• configuração da pilha de PET e circuito flexível;

• seleção do adesivo ou gel de contato com a pele;

• comprimento flexível, zonas de dobragem e projeto de alívio de tensão;

• definição dos pinos do conector e compatibilidade com o sistema hospedeiro;

• planejamento de inspeção, rastreabilidade e documentação de testes do projeto.

O desenvolvimento é gerido dentro do quadro de qualidade médica VMANX. Os materiais em contato com o paciente podem ser avaliados segundo o plano ISO 10993 aplicável, enquanto a documentação RoHS e REACH pode ser preparada para a configuração de materiais liberada.

Da plataforma de componentes ao dispositivo médico validado

O valor de engenharia da detecção multimodal não resulta simplesmente de colocar duas tecnologias lado a lado. Resulta do controle integrado da pilha mecânica, das condições de contato, da geometria óptica, dos percursos de sinal e da sincronização no lado do sistema hospedeiro, tratados como um único problema de desenvolvimento.

A VMANX está posicionando esta plataforma flexível de EEG + PPG reflexiva como um ponto de partida OEM para equipes que necessitam de uma interface compacta na testa e desejam reduzir a complexidade de integração mecânica, sem embaçar a fronteira entre a capacidade do componente e o desempenho do dispositivo final.